CN104402597B - 一种稳定性磷氧酰胺肥料及制备方法 - Google Patents

一种稳定性磷氧酰胺肥料及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于农作物肥料领域，具体涉及一种稳定性的磷氧酰胺肥料及制备方法，该稳定性磷氧酰胺肥料由磷氧酰胺和腐殖酸结合生成，磷氧酰胺的分子式为PO(NH2)3，腐殖酸与磷氧酰胺结合后，可防止磷氧酰胺的流失，提高磷氧酰胺中氮磷的利用率，同时增加土壤团粒结构，促进作物生长。

Description

一种稳定性磷氧酰胺肥料及制备方法
技术领域
本发明属于农作物的肥料领域，更确切的说是涉及一种高利用率的稳定性磷氧酰胺肥料肥料。
背景技术
我国目前人口急剧增多，粮食需求也出现大幅增加，且越来越注重品质，然而我国的耕地面积少，而人均可耕地面积仅为1.4亩，相当于世界人均耕地面积的1/3左右，相当于美国人均耕地面积的1/8。由于我国耕地面积的不断减少和食品需求的不断增加，提高农作物的产量，是解决问题的一个有效途径。
提高农作物产量的有效方法之一是肥料的使用，肥料的使用可为作物提供营养物质，促进作物生长，提高产量。但目前一般肥料的有效成分含量较低，且肥料的利用率不高，如尿素含量为46%左右，过磷酸钙中磷含量为13%左右，硫酸钾的含量为50%左右。为了提高农作物产量，也出现了浓度先对较高的合成肥料，如磷酸一铵含量为70%左右，磷酸二氢钾，其含量为80%左右。这些肥料含量虽高，但肥料当季利用率非常低，氮肥仅有30%~35%，磷肥约为10%~20%，钾肥为35%~50%，低于世界平均水平15%~20%。
为了提高肥料的利用率，出现了增效剂，螯合肥以及缓释肥等新型肥料。增效剂一般与肥料混合使用，改善土壤中微生物活性，促进作物对肥料的吸收；螯合肥主要与中微量元素螯合，形成不易淋溶或被固定的微量元素，供作物吸收；缓释肥主要通过添加剂或包膜方式，使肥料缓慢释放，提高肥料的利用率。
根据上述，目前肥料方面虽存在有效成分含量较高的肥料和肥料利用高的肥料，但肥料含量高同时利用率高的肥料很少。高含量肥料磷氧酰胺是一种氮磷含量高的肥料，但在水中很容易水解成磷酸根和铵态氮，磷酸根容易与土壤中金属离子结合生成难溶磷，铵态氮容易挥发，造成利用率低。
发明内容
为了解决上述问题，防止磷酸根被土壤金属离子固定，防止氮的挥发，提高磷氧酰胺的利用率，本发明提出一种稳定性磷氧酰胺肥料及其制备方法。该肥料是通过添加腐殖酸，与磷氧酰胺在催化剂的作用下，腐殖酸与磷氧酰胺通过肽键连接，使磷氧酰胺中的氮和磷达到固定，成为一种稳定性的高利用率的磷氧酰胺肥料。该稳定性磷氧酰胺肥料中氮磷含量高，肥料用量少，能够增加磷在土壤中的垂直运动距离，减少氮的挥发流失，提高肥料的利用率，增加土壤团粒结构，防止土壤板结，达到节肥的效果。
一种稳定性磷氧酰胺肥料，其特征在于，该肥料是由磷氧酰胺与腐殖酸在催化剂的条件下通过肽键连接成为一种稳定性肥料。
其组成为以下重量份：
磷氧酰胺：85~95份，
腐殖酸：5~15份。
上述所述的高含量肥料磷氧酰胺的结构式为：
，其分子量为95，其中氮含量为31%~33%，磷含量（P2O5）为61%~63%，其氮磷总含量为92%~94%，营养成分高。该高含量肥料分子结构中，含有三个亲水性氨基，极易溶解在水中，且水解成铵态氮与磷酸根。铵态氮施入土壤后，由于温度、光照或微生物的作用，极易挥发流失。磷酸根在土壤中，容易与土壤中的金属离子结合，生成难溶性磷酸盐，不易被作物吸收，同时造成土壤板结。
上述所述的腐殖酸为天然腐殖酸，腐殖酸中含有的羧酸，在催化剂存在的条件下，加热与磷氧酰胺结合，两者通过肽键进行连接，可将磷氧酰胺固定，防止氮的挥发，增加磷的垂直移动距离，减小土壤对磷的固定，提高氮和磷的利用率，减少肥料用量，促进作物生长，提高作物产量，降低化肥对土壤的污染。
本发明一种稳定性磷氧酰胺肥料，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
（1）、将腐殖酸粉碎至200~500目，备用；
（2）、将粉碎后的腐殖酸加入至搅拌反应釜中，同时加入高含量肥料磷氧酰胺和催化剂，设定搅拌转速为50~80r/min，设定釜内温度为40~60℃，在此条件下反应2~5h；
（3）、将步骤（2）所得混合物送入低温干燥机中进行干燥后，得到一种稳定性磷氧酰胺肥料。
上述步骤（2）所述的催化剂为4-二甲氨基吡啶(DMAP)，其用量为磷氧酰胺的摩尔数的0.01%~2%。
上述步骤（3）所述的低温干燥机为真空干燥机，在真空中进行干燥。当压强降低时，水的沸点降低，可使水在较低温度下被蒸发，同时不会使肥料分解，其中真空干燥机中压强为7~20Kpa。
本发明种稳定性磷氧酰胺肥料及其制备方法，磷氧酰胺中的氨基与腐殖酸在温和的加热条件下发生反应，两者通过肽键进行连接，腐殖酸可将磷氧酰胺固定，施入土壤中，肥料可稳定的缓慢释放，防止氮肥的挥发流失和磷在土壤中的固定，提高了磷氧酰胺中氮磷的利用率。同时该肥料含量高，肥料用量少，减少了大量化肥使用对土壤造成的污染，达到节肥的效果。
本发明一种稳定性磷氧酰胺肥料及其制备方法，其突出特点和有益效果在于：
1、本发明肥料含量高，磷氧酰胺中氮磷有效成分为92%~94%，肥料用量少，且与腐殖酸结合后，肥料稳定释放，肥料流失少，肥料利用率高。
2、本发明肥料用料少，可减少对土壤的污染，防止土壤板结，同时可增加土壤的团粒结构，活化土壤，提升土壤肥力，促进作物生长，提高作物产量。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应理解为本发明的范围权限仅限于以下的实例。
实施例1
一种稳定性磷氧酰胺肥料及其制备方法，其合成组分配比为以下重量份：
磷氧酰胺：85份，
腐殖酸：5份，
其制备方法步骤：
（1）、将5份腐殖酸粉碎至200~500目，备用；
（2）、将粉碎后的腐殖酸加入至搅拌反应釜中，同时加入85份磷氧酰胺和催化剂，设定搅拌转速为50~80r/min，设定釜内温度为40~60℃，在此条件下反应2~5h；
（3）、将步骤（2）所得混合物送入真空干燥机中，设定压强为7Kpa，在此条件下干燥3~6h，即得一种稳定性磷氧酰胺肥料。
实施例2
一种稳定性磷氧酰胺肥料及其制备方法，其合成组分配比为以下重量份：
磷氧酰胺：90份，
腐殖酸：10份，
其制备方法步骤：
（1）、将10份腐殖酸粉碎至200~500目，备用；
（2）、将粉碎后的腐殖酸加入至搅拌反应釜中，同时加入90份磷氧酰胺和催化剂，设定搅拌转速为50~80r/min，设定釜内温度为40~60℃，在此条件下反应2~5h；
（3）、将步骤（2）所得混合物送入真空干燥机中，设定压强为10Kpa，在此条件下干燥3~6h，即得一种稳定性磷氧酰胺肥料。
实施例3
一种稳定性磷氧酰胺肥料及其制备方法，其合成组分配比为以下重量份：
磷氧酰胺：90份，
腐殖酸：12份，
其制备方法步骤：
（1）、将12份腐殖酸粉碎至200~500目，备用；
（2）、将粉碎后的腐殖酸加入至搅拌反应釜中，同时加入90份磷氧酰胺和催化剂，设定搅拌转速为50~80r/min，设定釜内温度为40~60℃，在此条件下反应2~5h；
（3）、将步骤（2）所得混合物送入真空干燥机中，设定压强为15Kpa，在此条件下干燥3~6h，即得一种稳定性磷氧酰胺肥料。
实施例4
一种稳定性磷氧酰胺肥料及其制备方法，其合成组分配比为以下重量份：
磷氧酰胺：95份，
腐殖酸：15份，
其制备方法步骤：
（1）、将15份腐殖酸粉碎至200~500目，备用；
（2）、将粉碎后的腐殖酸加入至搅拌反应釜中，同时加入95份磷氧酰胺和催化剂，设定搅拌转速为50~80r/min，设定釜内温度为40~60℃，在此条件下反应2~5h；
（3）、将步骤（2）所得混合物送入真空干燥机中，设定压强为20Kpa，在此条件下干燥3~6h，即得一种稳定性磷氧酰胺肥料。

Claims (3)

1.一种稳定性磷氧酰胺肥料，其特征在于：该磷氧酰胺肥料含有腐殖酸，且其组成比例为：磷氧酰胺85~95份，腐殖酸5~15份；其中所述的磷氧酰胺的结构式为，氮磷总含量为92%~94%；所述的腐殖酸为天然腐殖酸，粒径为200~500目；所述稳定性磷氧酰胺肥料由如下方法制备而得：将腐殖酸粉碎至200~500目后，加入搅拌反应釜中，同时加入磷氧酰胺和催化剂，设定搅拌转速为50~80r/min，设定釜内温度为40~60℃，在此条件下反应2~5h后，送入低温干燥机中干燥，得到一种稳定性磷氧酰胺肥料；所述催化剂为4-二甲氨基吡啶。
2.根据权利要求1所述的一种稳定性磷氧酰胺肥料，其特征在于：所述的催化剂用量为磷氧酰胺的摩尔量的0.01%~2%。
3.根据权利要求1所述的一种稳定性磷氧酰胺肥料，其特征在于：所述的低温干燥机为真空干燥机，真空干燥机中压强为7~20Kpa。
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